连铸技术介绍
连铸技术的基本原理
连铸技术的基本原理连铸技术是一种重要的金属材料制备工艺，它通过将熔融金属直接注入连续运动的铸型中，使金属在铸型中快速凝固并形成所需的形状和尺寸。
连铸技术的基本原理包括连续浇铸、快速凝固、均匀冷却和连续出料等过程。
连铸技术的基本原理之一是连续浇铸。
在连铸过程中，熔融金属通过特殊设计的浇口连续注入到连续铸型中，不断向前移动，使得铸造过程连续进行。
与传统的间歇铸造相比，连铸技术能够实现高效率、高质量的金属制备，提高生产效率。
另一个基本原理是快速凝固。
连铸技术通过将熔融金属注入到铸型中，并且通过铸型的外壁冷却，使金属在短时间内快速凝固。
在传统的铸造过程中，金属的凝固速度较慢，容易产生大的晶粒或偏析等缺陷。
而连铸技术通过快速凝固，能够获得较细小而均匀的晶粒结构，提高材料的力学性能和成形性能。
均匀冷却也是连铸技术的基本原理之一。
在连铸过程中，通过合理设计铸型和冷却系统，实现对铸态金属的均匀冷却。
冷却速度的均匀性对于金属的结构和性能有很大的影响，冷却速度过快或过慢都会导致不理想的组织和性能。
因此，在连铸技术中，通过合理设计浇口和冷却系统，控制铸态金属的冷却速率，实现均匀冷却，获得优良的金属组织和性能。
最后一个基本原理是连续出料。
在连铸过程中，通过特殊设计的出料装置，将快速凝固的金属连续地从连续铸型中取出。
连铸过程中，金属的凝固已经完成，但温度较高，通过连续出料并进行后续的热处理，可以获得所需的金属材料。
总的来说，连铸技术的基本原理包括连续浇铸、快速凝固、均匀冷却和连续出料。
这些原理相互作用，使得连铸技术成为一种高效、高质量的金属材料制备方法。
连铸技术的广泛应用，不仅能够提高金属材料的生产效率，提高材料的力学性能和成形性能，还能够减少金属材料的能源消耗和环境污染。
随着现代工业的发展，连铸技术在制造业中的地位和作用将越来越重要，对于推动金属材料制造业的发展具有重要的意义。
连铸的名词解释
连铸的名词解释连铸是一种金属加工技术，它是工业生产中重要的工艺过程之一。
连铸技术通过将金属熔化后直接注入连续铸模中，让金属在连续的铸造过程中得以凝固和成形。
连铸技术在现代工业的发展中起到了至关重要的作用，为各种金属制品的生产提供了高效、高质、低成本的解决方案。
从字面上看，连铸可以被解释为连续铸造的缩写。
它以其高效、迅速的生产速度而闻名。
相比传统的离散铸造方法，连铸技术能够使金属的连续生产变得更加容易。
在传统的离散铸造过程中，金属液体将分次铸入铸模中，每次只能生产一块金属基板。
而使用连铸技术，可以通过一次注入连续铸模，并通过恒定速度的运动，从而实现金属连续铸造。
这不仅提高了生产效率，降低了生产成本，还能够大幅度提高制品的质量。
连铸技术的基本过程主要包括金属熔炼、金属过渡、铸模注入、凝固和成品冷却等阶段。
首先，金属将被加热至其熔点以上，从而使其成为熔化状态。
然后，熔融金属通过特定的管道系统被输送到连续铸模的顶部，开始铸造过程。
通过适当的设计和控制，金属在连续铸模中得到均匀分布，并逐渐冷却凝固。
最后，连铸产生的铸坯将经过进一步的加工和处理，成为所需的金属制品。
连铸技术的优势显而易见。
首先，连铸过程中的金属冷却速度相对较快，使得金属晶粒尺寸较细，从而提高了制品的力学性能和表面质量。
其次，连铸技术能够生产出长度可控制的金属基板，进一步提高了产品的生产效率和材料利用率。
此外，由于连铸过程中的金属熔化和凝固连续进行，使得金属流动更加稳定，减少了产生气孔和夹杂物的可能性，进一步提高了制品的质量。
然而，连铸技术也存在一些挑战和限制。
首先，连铸过程中要求金属的熔点较低，使得部分高熔点金属无法直接应用于连铸技术中。
其次，在连铸过程中对铸模的要求相对较高，需要具备良好的耐热性和耐腐蚀性。
此外，连铸过程中涉及到的冷却和凝固过程需要进行严格的温度控制和冷却处理，以保证金属制品的质量。
尽管如此，连铸技术在如今的工业生产中扮演了重要的角色。
连铸连轧工艺
连铸连轧工艺要说这连铸连轧工艺啊，那可真是现代工业生产中的一项神奇技术！我还记得有一次去一家钢铁厂参观，那场面，真是让我大开眼界。
刚走进厂房，就能感受到一股热浪扑面而来，机器的轰鸣声震耳欲聋。
我看到巨大的熔炉里，钢水红彤彤的，像翻滚的岩浆一样，特别壮观。
咱们先来说说连铸这部分。
连铸啊，简单来说就是把液态的钢水直接变成固态的铸坯。
这可不是一件容易的事儿！得先把钢水倒进一个特制的结晶器里，这个结晶器就像一个魔法盒子，能让钢水迅速冷却凝固，形成一个有一定形状和尺寸的铸坯。
在这个过程中，温度的控制那是相当关键。
如果温度太高，铸坯可能就会出现裂纹；要是温度太低，又会影响铸坯的质量。
所以，那些技术人员就像魔法师一样，时刻盯着各种仪表和数据，精心调整着温度和其他参数，确保铸坯完美成型。
再来说说连轧。
连轧就是把刚刚铸好的铸坯经过一系列的轧机，不断地挤压和拉伸，让它变成我们需要的各种钢材产品。
这就好比是给铸坯做“瘦身运动”，而且还是连续不断的那种。
轧机的轧辊就像巨大的擀面杖，把铸坯一点一点地擀薄、拉长。
每经过一道轧机，铸坯的形状和尺寸都会发生变化，直到最后变成符合要求的钢材。
连铸连轧工艺的好处可太多啦！首先，它大大提高了生产效率。
以前，铸和轧是分开进行的，中间要经过很多繁琐的环节，费时又费力。
现在呢，一气呵成，从钢水到钢材，速度快得惊人。
其次，它还能节省能源和原材料。
因为整个过程是连续的，减少了中间的停顿和运输，也就降低了能源的消耗和材料的损失。
而且啊，这种工艺生产出来的钢材质量也更稳定，性能更优越。
在实际应用中，连铸连轧工艺已经广泛用于生产各种类型的钢材，比如建筑用的螺纹钢、汽车制造用的板材等等。
可以说，我们生活中的很多东西都离不开它。
不过，这连铸连轧工艺也不是没有挑战的。
比如说，设备的维护就是个大问题。
那些轧机和结晶器整天高强度工作，很容易出现故障。
一旦出了问题，就得赶紧抢修，否则会影响整个生产进度。
还有就是对操作人员的技术要求很高，他们得时刻保持警惕，应对各种突发情况。
连铸工艺所应用的技术
连铸工艺所应用的技术连铸技术是一种将液态金属直接凝固成连续铸坯的工艺，它在现代钢铁工业中占据着重要的地位。
连铸技术的发展可以追溯到上世纪中叶，目前已经成为钢铁工业中主要的铸造方法之一。
下面将介绍连铸工艺所应用的一些技术。
首先，连铸工艺需要用到一种特殊的铸造设备，即连铸机。
连铸机是由一系列组件构成的，包括铜模、结晶器、铸坯撑架、牵引设备等。
这些组件相互配合，形成了连续铸造的整套流程。
其中，铜模起到了导热和传导的作用，使得液态金属能够顺利凝固；结晶器则能够冷却铸坯，使其凝固成固态，并控制凝固过程中的温度分布和组织形貌；铸坯撑架用于支撑铸坯，以便于它从结晶器中顺利通过；牵引设备则可以将铸坯拉伸出来，形成所需的铸坯尺寸。
其次，连铸技术在应用过程中需要进行温度和速度的控制。
凝固过程中温度和速度的控制对于铸坯的质量和性能具有重要影响。
一般来说，温度的控制包括了结晶器和冷却水的温度控制、液态金属的供给温度控制等。
而速度的控制则涉及到牵引设备的牵引速度控制等。
通过合理地控制温度和速度，可以确保铸坯的凝固过程和组织形貌的形成，从而得到所需的铸坯性能。
此外，连铸工艺还需要考虑动态过程模拟和数值模拟技术的应用。
动态过程模拟可以利用计算机软件对铸造过程进行模拟，从而优化工艺参数和铸造条件，提高铸坯质量。
数值模拟则可以通过计算流体力学和热传导理论，预测液态金属流动和凝固形貌的变化，为铸造工艺的优化和调整提供依据。
此外，连铸技术在控制质量方面也有许多应用。
连铸机需要配备一套完整的检测系统，用于对铸坯的质量进行在线监测和控制。
这些检测系统包括了温度测量、氧含量测量、流速测量等多项指标的检测和控制，以确保铸坯的质量符合要求。
最后，连铸技术还需要考虑铸坯的切割和后续处理技术。
连铸铸坯通常呈长条状，需要进行切割成所需长度的坯料。
切割方式可以采用火焰切割、机械切割等多种方式，切割过程需要注意切口的质量和尺寸的控制。
切割完成后，铸坯还需要进行一系列后续处理工序，例如表面清理、热处理等，以提高铸坯的性能和质量。
金属冶炼过程中的连铸技术
中大型钢厂由于规模较大，连铸技术 主要用于生产大型钢材和特殊钢材， 如大型矩形坯、板坯、方坯等。
中大型钢厂的连铸技术应用中，通常 采用先进的连铸工艺流程，如电磁搅 拌、结晶器振动、动态二冷等，以提 高产品质量和降低能耗。
中大型钢厂的连铸机通常采用多流形 式，以提高生产效率和降低成本。
不锈钢冶炼的连铸技术应用
06
连铸技术的应用实例
小型钢厂的连铸技术应用
小型钢厂由于规模较小，连铸技 术主要用于生产小型钢坯和钢材 ，如小型圆钢、小型矩形坯等。
由于设备规模较小，连铸机通常 采用单流或双流形式，便于维护
和操作。
小型钢厂的连铸技术应用中，通 常采用传统的连铸工艺流程，如 钢水注入、结晶器冷却、二次冷
却等。
中大型钢厂的连铸技术应用
板坯连铸技术主要用于生产薄板和钢板，广泛应用于汽车、船舶、建筑、家电等 领域。
板坯连铸技术的优点包括高精度、高质量、高效率等，是现代金属板材制造的重 要技术之一。
圆坯连铸技术
圆坯连铸技术主要用于生产圆形的钢坯，主要应用于石油、 化工、电力等领域。
圆坯连铸技术的优点包括高效率、低成本、节能环保等，是 现代圆形结构件制造的重要技术之一。
智能化与自动化
智能化
随着人工智能和大数据技术的应用，连铸技术正朝着智能化方向发展。通过建立智能化监控系统，实 时监测生产过程，对异常情况自动预警和处理，提高生产安全性和稳定性。
自动化
自动化是提高连铸生产效率和产品质量的重要手段。通过自动化设备、机器人和自动化控制系统，实 现连铸生产过程的自动化操作，减少人工干预，提高生产效率。
05
连铸技术的发展趋势
高效化与节能化
高效化
随着技术的不断进步，连铸技术正朝着提高生产效率和降低能耗的方向发展。 通过优化工艺参数、改进设备结构和采用先进的控制技术，实现连铸生产的高 效化，提高铸坯质量和产量。
连铸工艺要点
连铸工艺要点连铸工艺是指连续铸造技术，是铁合金、钢铁等冶金行业中的一种主要生产工艺。
其工艺特点是连续铸造、高效能、高品质、节能环保等。
下面我们来了解一下连铸工艺的要点。
1. 连铸设备连铸设备是连铸工艺的核心，由铸机、结晶器、引伸器、切割机、输送机等组成。
铸机是整个设备的主体，结晶器是铸机的核心部分，引伸器是为了延长铸坯结晶器内的结晶长度，切割机是将连续铸坯切割成长度符合要求的坯料，输送机将坯料送到后续加工工序。
2. 连铸模具连铸模具是决定铸坯质量和工艺效果的重要因素，也是连铸设备的重要组成部分。
模具材料要求高强度、高温耐用、不易变形。
常用的模具材料有高硅铸铁、高铬铸铁、尿素醛树脂等。
模具结构形式有直立式、倾斜式、水平式等，不同结构形式适用于不同铸造条件。
3. 冷却水系统连铸过程中，冷却水系统起着非常重要的作用。
冷却水系统包括结晶器水口、结晶器壁面、引伸器、切割机等部位的冷却系统。
冷却水系统的稳定性和冷却效果直接影响铸坯的质量。
冷却水的温度、流量、压力等参数的调节需要精细控制。
4. 铸造工艺参数连铸工艺参数的优化对铸坯质量和生产效率有重要影响。
铸造参数包括结晶器冷却、引伸器速度、拉拔速度、切割位置等。
优化铸造参数可以控制铸坯中的缺陷、提高铸坯表面质量、降低成本并提高生产效率。
5. 质量控制质量控制是连铸工艺中的重要环节。
铸坯质量的稳定性和可控性直接影响产品的质量和生产效率。
质量控制包括铸坯表面质量检测、铸坯内部缺陷检测、坯料长度检测等。
不同的质量控制手段需要不同的检测设备和技术支持。
连铸工艺的要点包括连铸设备、连铸模具、冷却水系统、铸造工艺参数和质量控制。
在实际生产中，要根据不同的生产条件和产品要求，综合考虑这些要点，优化工艺流程，提高生产效率和产品质量。
连铸技术
CW W / D W
0.4
h
1 热阻1 热阻2 热阻3 热阻4 热阻5
QC 2 1 q A
3.2影响结晶器传热的因素
3.2.1 结晶器锥度
对大小方坯断面来说，设计具有三维锥度
的结晶器内腔可以增加传热量。而对板坯来说，
仅仅窄面为适应断面收缩带有锥度，而宽面一 般是彼此平行的。窄面锥度要根据浇铸速度和 钢种来调节，而且使通过窄面的热流密度基本 上应与宽面保持一致。
qm 0 273 a Cu2 273 ha a Cu2
4 4
热阻的大小决定于：①结晶器铜板的表面 状态；②润滑剂的性质；③坯壳与铜板间的气
隙大小。
(4)结晶器铜板内部传热。这个过程也是传
导传热过程，其热阻取决于铜的导热系数和铜
板厚度，由于铜板具有良好的导热性，因此这 一过程的热阻是很小的。
△T总=△T1+△T2+△T3+△T4+△T5
△T1出钢过程的温降； △T2出完钢钢水在运输和静臵期间的温降 (1.0～1.5℃/min)； △T3钢包精炼过程的温降（6～10℃/min）；
△T4精炼后钢水在静臵和运往连铸平台的温降
(5～1.2℃/min）; △T5钢水从钢包注入中间包的温降。
2.3 钢水温度控制要点
连铸技术
朱苗勇 东北大学
2003年12月
内容提要
◆ 概 述 ◆ 连铸钢水的温度要求
◆ 连续铸钢的凝固与传热
◆ 中间包冶金 ◆ 连铸坯质量
1 概 述
1.1连铸过程
钢水直接铸成接近最终产品尺寸的钢坯。 这一想法经过一百多年的努力探索，终于使该 技术在本世纪70年代开始大规模用于实际，并 逐步形成了今天的连铸技术。 主要设备由钢包、中间包、结晶器、结晶 器振动装臵、二次冷却和铸坯导向装臵、拉坯 矫直装臵、切割装臵、出坯装臵等部分组成。
连铸技术介绍讲解
引锭杆存放区域
输送辊道区域
输送辊道区域
出坯区域
连铸机出坯区域： 移钢机将冷床辊道上的铸坯移至液压推钢冷床。
移钢机 用途：
移钢机将冷床区辊道上的方坯移至步进翻转冷床上，或将矩形坯移至推钢机 上。
性能： 推头可摆动升降，推钢 主要参数： 横移速度：20 m/min 移钢数量： 160x160mm-9m 5根 150x150mm-9m 5根 传动电机： 功率 22 Kw /台x 2台 推头升降行程： 380 mm
• 纵向走行速度： 2-20m/min
• 纵向走行驱动电机： 7.5Kw 2个/台
• 升降行程：
400 mm
• 升降速度：
1.5 m /min
• 横向调节行程：
100 mm
结晶器振动装置及铸坯 一次及二次冷却区域
结晶器振动装置
结晶器振动装置 • 振动形式：四连杆半板簧机构
• 振动曲线：正弦
主要参数 驱动装置: 电机减速机 振幅: 0~±6mm 振动频率范围:30~300 c/min
主要技术特点及承诺：
1，充分发挥在工厂设计方面的技术实 力，综合考虑连铸机在车间内的合理布 置。
2，综合考虑车间内连铸机的电缆沟、 管廊及旋流井等设施的工艺布置，使之 更为合理，顺畅。
3，统一提出连铸机的各专业工厂设计 资料，达到统一技术管理的目的。
炼钢、连铸工艺参数
•转炉数量： •转炉公称容量： •最大出钢量： •转炉冶炼周期： •连铸机数量： •连铸坯断面：
形式：整体框架 特点： 快速吊装定位
主要参数：
辊径
Ф170 mm材料： 35CrMo
辊子轴承 连铸扇形段专用轴承
轴承间隙 采用C4系列
辊子润滑 油气润滑
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结晶器振动装置及铸坯 一次及二次冷却区域
结晶器振动装置 • • 振动形式：四连杆半板簧机构 振动曲线：正弦
结晶器振动装置
主要参数 驱动装置: 电机减速机 振幅: 0~±6mm 振动频率范围:30~300 c/min
1、2号连铸机冷却区
3#铸机一次二次冷却区
3#连铸机扇形一段
形式：整体框架 特点： 快速吊装定位
第一部分 连铸方案介绍
投标技术文件组成：
1，连铸车间工艺系统设计总说明 2， 5机5流小方坯连铸机
一、连铸车间工艺 布置及总体说明
连铸车间厂房布置
钢水接受跨： 连铸跨： 24 m 轨面标高： 23 m 27 m 轨面标高： 23 m
出坯跨1：
出坯跨2：
21m 轨面标高： 18 m
33 m 轨面标高： 12 m
液压推钢冷床
用途： 双向移钢机将冷床区辊道上的铸坯3根一组移至液压推钢冷床后，冷床由液 压移钢机将铸坯3根一组移至冷床端头，由吊钩吊运至地面储存。 主要参数： 铸坯长度：3000-6000mm； 铸坯断面： 165x225-500mm 冷床所承受负荷：80t 推钢机推头移动距离：1970mm
方坯收集台架 用途： 接受步进翻转冷床移送来的铸坯，以备吊装。 设备组成及结构特征： 主要参数： 铸坯长度： 12m； 铸坯断面：150x150mm， 120x120mm 承受负荷：45t 拨钢行程：1270mm 液压缸：C25WE125/90-700MIIB 2个
二、 5机5流小方 坯连铸机
二、 连铸机主要 设备介绍
浇注平台以上设备
承载能力：160t （单臂） 回转半径：R4500 mm 功能：回转、加盖、称量、 事故回转
大包转台性能参数
• • • • • 回转速度： 回转角度： 钢包加盖回转： 钢包加盖升降行程： 钢包定位： 正常：1 r/min
切前辊道及切割辊道区域
切割前辊道（含夹送辊装置）和切割辊道
设备组成及结构特征：由自由辊装配、驱动辊装配、夹送辊装置、摆动辊装置、
引锭杆存放区域
输送辊道区域
输送辊道区域
出坯区域
连铸机出坯区域： 移钢机将冷床辊道上的铸坯移至液压推钢冷床。
移钢机
用途： 移钢机将冷床区辊道上的方坯移至步进翻转冷床上，或将矩形坯移至推钢机 上。 性能： 推头可摆动升降，推钢 主要参数： 横移速度：20 m/min 移钢数量： 160x160mm-9m 5根 150x150mm-9m 5根 传动电机： 功率 22 Kw /台x 2台 推头升降行程： 380 mm
谢谢！
Ф170 mm 内外弧各10个 整体辊 35CrMo 连铸扇形段专用轴承 采用C4系列 油气润滑 气水喷嘴
3#连铸机扇形三段
主要参数： 辊径 辊子数量 辊子结构 辊子材料 辊子轴承 轴承间隙 辊子润滑
Ф250 mm 外弧5个 整体辊。通水冷却。 35CrMo 双列球面滚子轴承 采用C4系列 油气润滑
产品品种及代表钢号 普碳钢 低合金钢 Q195,Q215,Q235 30MnSi
弹簧钢 带肋钢筋用钢
60Si2Mn
20MnSi、20Mn 20MnSi（V、Nb） 20Mn（Ti）
连铸机性能及配置
• 采用升降大包回转台，并装有连续称量装置，有利于快速更换钢包， 提高连浇率及收得率； • 采用全封闭浇注，防止钢水二次氧化； • 采用大容量中间包，使中间包内大颗粒夹杂物有时间上浮，并使钢流 合理流动； • 中包车具备行走、升降、横移微调及连续称重功能； • 结晶器冷却水设置事故状态的供水管路； • 采用高频率、小振幅机械振动装置产生正弦振动，以减少铸坯粘结； • 气雾二冷方式，防止裂纹、鼓肚、角裂等缺陷的产生； • 采用整体可更换式二冷段，方便检修维护； • 采用连续矫直技术，防止铸坯矫直变形时内裂的产生； • 采用基础级计算机控制，装备水平满足要求，节省投资，可实现生产 顺序控制、定尺切割、画面显示、报表打印等功能； • 结晶器液面采用塞棒自动控制；
主要技术特点及承诺：
1，充分发挥在工厂设计方面的技术实 力，综合考虑连铸机在车间内的合理布 置。 2，综合考虑车间内连铸机的电缆沟、 管廊及旋流井等设施的工艺布置，使之 更为合理，顺畅。
3，统一提出连铸机的各专业工厂设计 资料，达到统一技术管理的目的。
炼钢、连铸工艺参数
•转炉数量： •转炉公称容量： •最大出钢量： •转炉冶炼周期： •连铸机数量： •连铸坯断面： •连铸机弧形半径： •连铸机流间距： •连铸机流数： 1座 80t 85t 36 min/炉 1台 150x150 mm 160x160 mm R9 m 1250mm 5流
事故：0.5 r/min
正常：无限； 事故：180度 0.65 r/min 200mm 液压锁紧块
• 升降： • 横移： • 走行：液压缸 液压缸 电机减速机
中包车性能参数
• • • • • • • 承载能力： 纵向走行距离： 纵向走行速度： 纵向走行驱动电机： 升降行程： 升降速度： 横向调节行程： 80t 16m 2-20m/min 7.5Kw 2个/台 400 mm 1.5 m /min 100 mm
拉矫机及辊道
拉矫机 电机，框架，轴承座， 辊身均水冷
脱引锭头装置 用途：将铸坯和引锭头脱开 性能：液压驱动
功能： 矫直方式： 主要参数： 拉速范围： 开口度： 驱动电机： 减速机： 液压缸：
拉铸坯、送引锭杆 连续矫直。 0.3—4.0m/min 110—300mm YTAFE160M-6 7.5Kw 共3个/流 LTRY280-300 速比：300 C25WE125/90-220 4个
主要参数： 辊径 Ф170 mm 辊子数量 内外弧各11个 辊子结构 整体辊 辊子材料 辊子轴承 轴承间隙 辊子润滑 二冷喷嘴 35CrMo 连铸扇形段专用轴承 采用C4系列 油气润滑 气水喷嘴
3#连铸机扇形二段
形式：整体框架 特点： 快速吊装定位
主要参数： 辊径 辊子数量 辊子结构 辊子材料： 辊子轴承 轴承间隙 辊子润滑 二冷喷嘴